上海交通大学学报(自然版) ›› 2018, Vol. 52 ›› Issue (6): 722-728.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2018.06.014
陈虹旭,董冠华,谢罗峰,殷鸣,殷国富
通讯作者:
陈虹旭(1993-),男,四川省攀枝花市人,博士生,从事接触力学、机械振动研究.通信作者:殷国富,男,教授,博士生导师,电话(Tel.):028-85467936;E-mail:gfyin@scu.edu.cn.
基金资助:
CHEN Hongxu,DONG Guanhua,XIE Luofeng,YIN Ming,YIN Guofu
摘要: 针对现有分形理论描述粗糙表面接触变形过程存在的问题,以与波长对应的系数作为尺度划分依据,提出了一种考虑分形细节和微凸体接触变形过程的分段计算模型.通过数学推导和分析论述粗糙表面的接触变形过程,得出了与现有分形理论不同的结论,并论述了其不同的原因.基于此考虑了各尺度之间等效模型的连续性,导出了真实接触面积与载荷之间的隐函数关系,并进行了数值模拟分析.结果表明:粗糙表面的接触变形过程是从塑性变形到弹性变形的转变,在转变过渡区域会出现弹性变形和塑性变形交替的过程;某一确定尺度下微凸体变形前的顶端曲率半径是一个不随变形量变化的定值;当分形维度接近1时,粗糙表面以塑性变形为主,此时表面接触性质仅受到材料的影响;分形维度存在一个最佳值,此时粗糙表面接触性质最好.
中图分类号:
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